Типичен въпрос на разработчиците на Windows: «Защо тук все още няма <ВСТАВЬТЕ ТУТ ЛЮБИМУЮ КОМАНДУ LINUX>?». Будь то мощное пролистывание less или познатите инструменти grep или sed, разработчиците на Windows искат да имат лесен достъп до тези команди в ежедневната работа.

Windows под-системата за Linux (WSL) направи огромна крачка напред в това отношение. Тя позволява извикването на команди от Linux от Windows, проксирвайки ги през wsl.exe (например, wsl ls). Въпреки че това е значително подобрение, този вариант страда от редица недостатъци.

Масово добавяне на wsl е уморително и неестествено.
Windows пътищата в аргументите не винаги сработват, защото обратните наклонени черти се интерпретират като escape-символи, а не разделители на директории.
Windows пътищата в аргументите не се преобразуват в съответстващата точка на монтиране в WSL.
Не се вземат предвид параметрите по подразбиране в WSL профилите с алиаси и променливи на околната среда.
Не се поддържа допълването на Linux пътища.
Не се поддържа допълването на команди.
Не се поддържа допълването на аргументи.

В резултат на това командите на Linux се възприемат в Windows като граждани на втора класа — и е по-трудно да се използват, отколкото родните команди. За да ги изравним, трябва да решим изброените проблеми.

PowerShell функции

С помощта на PowerShell функции можем да добавим автоматично завършване на командите и да елиминираме необходимостта от префикси wsl, трансформирайки Windows пътища в WSL пътища. Основните изисквания за функциите са:

За всяка команда на Linux трябва да има една функция с същото име.
Функцията трябва да разпознава Windows пътищата, предадени като аргументи, и да ги преобразува в WSL пътища.
Функцията трябва да извиква wsl с съответната Linux команда на всякакъв вход от конвейера и да предава всички аргументи от командния ред, предадени на функцията.

Тъй като този шаблон може да бъде приложен към всяка команда, можем да абстрахираме определението на тези функции и динамично да ги генерираме от списък с команди за импорт.

# The commands to import.
$commands = "awk", "emacs", "grep", "head", "less", "ls", "man", "sed", "seq", "ssh", "tail", "vim"
 
# Register a function for each command.
$commands | ForEach-Object { Invoke-Expression @"
Remove-Alias $_ -Force -ErrorAction Ignore
function global:$_() {
    for (`$i = 0; `$i -lt `$args.Count; `$i++) {
        # If a path is absolute with a qualifier (e.g. C:), run it through wslpath to map it to the appropriate mount point.
        if (Split-Path `$args[`$i] -IsAbsolute -ErrorAction Ignore) {
            `$args[`$i] = Format-WslArgument (wsl.exe wslpath (`$args[`$i] -replace "", "/"))
        # If a path is relative, the current working directory will be translated to an appropriate mount point, so just format it.
        } elseif (Test-Path `$args[`$i] -ErrorAction Ignore) {
            `$args[`$i] = Format-WslArgument (`$args[`$i] -replace "", "/")
        }
    }
 
    if (`$input.MoveNext()) {
        `$input.Reset()
        `$input | wsl.exe $_ (`$args -split ' ')
    } else {
        wsl.exe $_ (`$args -split ' ')
    }
}
"@
}

Списък $command определя командите за импорт. След това динамично генерираме обвивка на функция за всяка от тях, използвайки команда Invoke-Expression (първо премахвайки всички алиаси, които биха конфликтували с функцията).

Функцията преглежда аргументите от командния ред, осигурява Windows пътища с помощта на командите Split-Path и Test-Path, а след това преобразува тези пътища в WSL. Пускаме пътищата през помощна функция Format-WslArgument, която ще дефинираме по-късно. Тя екранира специални символи, като интервали и скоби, които иначе биха били неправилно интерпретирани.

Накрая предаваме wsl входните данни от конвейера и всякакви аргументи от командния ред.

С помощта на такива обвивки можете да извиквате любими Linux команди по по-естествен начин, без да добавяте префикс wsl и без да се притеснявате как се преобразуват пътищата:

man bash
less -i $profile.CurrentUserAllHosts
ls -Al C:Windows | less
grep -Ein error *.log
tail -f *.log

Тук е представен основен набор от команди, но можете да създадете обвивка за всяка Linux команда, просто като я добавите в списъка. Ако добавите този код в своя профил PowerShell, тези команди ще бъдат достъпни за вас във всяка сесия на PowerShell, подобно на родните команди!

Стандартни опции

В Linux е обичайно да се определят алиаси и/или променливи на средата в профили (login profile), задавайки стандартни опции за често използвани команди (например, alias ls=ls -AFh или export LESS=-i). Един от недостатъците на проксирането през неинтерактивна обвивка wsl.exe е, че профилите не се зареждат, следователно тези стандартни опции не са на разположение (т.е. ls в WSL и wsl ls ще се държат по различен начин с алиас, определен по-горе).

PowerShell предоставя $PSDefaultParameterValues, стандартен механизъм за определяне на стандартни опции, но само за командлети и разширени функции. Разбира се, можем да направим нашите обвивки разширени функции, но това въвежда ненужни усложнения (така, PowerShell съпоставя частични имена на параметри (например, -a се съпоставя с -ArgumentList), които ще конфликтуват с Linux команди, приемащи частични имена като аргументи), а синтаксисът за определяне на стандартните стойности няма да бъде най-подходящият (за определяне на аргументите по подразбиране е нужно името на параметъра в ключа, а не само името на командата).

Въпреки това, с малка промяна в нашите обвивки можем да внедрим модел, подобен на $PSDefaultParameterValues, и да включим стандартни опции за Linux команди!

function global:$_() {
    …
 
    `$defaultArgs = ((`$WslDefaultParameterValues.$_ -split ' '), "")[`$WslDefaultParameterValues.Disabled -eq `$true]
    if (`$input.MoveNext()) {
        `$input.Reset()
        `$input | wsl.exe $_ `$defaultArgs (`$args -split ' ')
    } else {
        wsl.exe $_ `$defaultArgs (`$args -split ' ')
    }
}

Предавайки $WslDefaultParameterValues в командния ред, ние изпращаме параметри чрез wsl.exe. По-долу е показано как да добавите инструкции в профила на PowerShell за настройка на параметрите по подразбиране. Сега можем да го направим!

$WslDefaultParameterValues["grep"] = "-E"
$WslDefaultParameterValues["less"] = "-i"
$WslDefaultParameterValues["ls"] = "-AFh --group-directories-first"

Тъй като параметрите се моделират след $PSDefaultParameterValues, можете да лесно да ги деактивирате временно, като зададете ключа "Disabled" на стойност $true. Допълнителното предимство на отделната хеш-таблица е възможността да деактивирате $WslDefaultParameterValues отделно от $PSDefaultParameterValues.

Автозавършването на аргументи

PowerShell позволява да регистрирате завършвачи на аргументи с помощта на командата Register-ArgumentCompleter. В Bash има мощни програмируеми средства за автозавършване. WSL позволява извикването на bash от PowerShell. Ако можем да регистрираме завършвачи на аргументи за нашите оболочки функции PowerShell и да извикаме bash, за да генерираме завършвания, ще получим пълно автозавършване на аргументи с такава точност, каквато е в самия bash!

# Register an ArgumentCompleter that shims bash's programmable completion.
Register-ArgumentCompleter -CommandName $commands -ScriptBlock {
    param($wordToComplete, $commandAst, $cursorPosition)
 
    # Map the command to the appropriate bash completion function.
    $F = switch ($commandAst.CommandElements[0].Value) {
        {$_ -in "awk", "grep", "head", "less", "ls", "sed", "seq", "tail"} {
            "_longopt"
            break
        }
 
        "man" {
            "_man"
            break
        }
 
        "ssh" {
            "_ssh"
            break
        }
 
        Default {
            "_minimal"
            break
        }
    }
 
    # Populate bash programmable completion variables.
    $COMP_LINE = "`"$commandAst`""
    $COMP_WORDS = "('$($commandAst.CommandElements.Extent.Text -join "' '")')" -replace "''", "'"
    for ($i = 1; $i -lt $commandAst.CommandElements.Count; $i++) {
        $extent = $commandAst.CommandElements[$i].Extent
        if ($cursorPosition -lt $extent.EndColumnNumber) {
            # The cursor is in the middle of a word to complete.
            $previousWord = $commandAst.CommandElements[$i - 1].Extent.Text
            $COMP_CWORD = $i
            break
        } elseif ($cursorPosition -eq $extent.EndColumnNumber) {
            # The cursor is immediately after the current word.
            $previousWord = $extent.Text
            $COMP_CWORD = $i + 1
            break
        } elseif ($cursorPosition -lt $extent.StartColumnNumber) {
            # The cursor is within whitespace between the previous and current words.
            $previousWord = $commandAst.CommandElements[$i - 1].Extent.Text
            $COMP_CWORD = $i
            break
        } elseif ($i -eq $commandAst.CommandElements.Count - 1 -and $cursorPosition -gt $extent.EndColumnNumber) {
            # The cursor is within whitespace at the end of the line.
            $previousWord = $extent.Text
            $COMP_CWORD = $i + 1
            break
        }
    }
 
    # Repopulate bash programmable completion variables for scenarios like '/mnt/c/Program Files'/<TAB> where <TAB> should continue completing the quoted path.
    $currentExtent = $commandAst.CommandElements[$COMP_CWORD].Extent
    $previousExtent = $commandAst.CommandElements[$COMP_CWORD - 1].Extent
    if ($currentExtent.Text -like "/*" -and $currentExtent.StartColumnNumber -eq $previousExtent.EndColumnNumber) {
        $COMP_LINE = $COMP_LINE -replace "$($previousExtent.Text)$($currentExtent.Text)", $wordToComplete
        $COMP_WORDS = $COMP_WORDS -replace "$($previousExtent.Text) '$($currentExtent.Text)'", $wordToComplete
        $previousWord = $commandAst.CommandElements[$COMP_CWORD - 2].Extent.Text
        $COMP_CWORD -= 1
    }
 
    # Build the command to pass to WSL.
    $command = $commandAst.CommandElements[0].Value
    $bashCompletion = ". /usr/share/bash-completion/bash_completion 2> /dev/null"
    $commandCompletion = ". /usr/share/bash-completion/completions/$command 2> /dev/null"
    $COMPINPUT = "COMP_LINE=$COMP_LINE; COMP_WORDS=$COMP_WORDS; COMP_CWORD=$COMP_CWORD; COMP_POINT=$cursorPosition"
    $COMPGEN = "bind `"set completion-ignore-case on`" 2> /dev/null; $F `"$command`" `"$wordToComplete`" `"$previousWord`" 2> /dev/null"
    $COMPREPLY = "IFS=`$'n'; echo `"`${COMPREPLY[*]}`""
    $commandLine = "$bashCompletion; $commandCompletion; $COMPINPUT; $COMPGEN; $COMPREPLY" -split ' '
 
    # Invoke bash completion and return CompletionResults.
    $previousCompletionText = ""
    (wsl.exe $commandLine) -split 'n' |
    Sort-Object -Unique -CaseSensitive |
    ForEach-Object {
        if ($wordToComplete -match "(.*=).*") {
            $completionText = Format-WslArgument ($Matches[1] + $_) $true
            $listItemText = $_
        } else {
            $completionText = Format-WslArgument $_ $true
            $listItemText = $completionText
        }
 
        if ($completionText -eq $previousCompletionText) {
            # Differentiate completions that differ only by case otherwise PowerShell will view them as duplicate.
            $listItemText += ' '
        }
 
        $previousCompletionText = $completionText
        [System.Management.Automation.CompletionResult]::new($completionText, $listItemText, 'ParameterName', $completionText)
    }
}
 
# Helper function to escape characters in arguments passed to WSL that would otherwise be misinterpreted.
function global:Format-WslArgument([string]$arg, [bool]$interactive) {
    if ($interactive -and $arg.Contains(" ")) {
        return "'$arg'"
    } else {
        return ($arg -replace " ", " ") -replace "([()|])", ('$1', '`$1')[$interactive]
    }
}

Кодът е малко плътен без разбиране на някои вътрешни функции на bash, но основно правим следното:

Регистрираме завършвача на аргументи за всичките ни обвивки функции, предавайки списък $commands в параметъра -CommandName за Register-ArgumentCompleter.
Съответстваме всяка команда с функцията на оболката, която bash използва за автозавършване (за определяне на спецификациите за автозавършване в bash се използва $F, съкращение от complete -F).
Преобразуваме аргументите на PowerShell $wordToComplete, $commandAst и $cursorPosition в формат, очакван от функциите за автозавършване на bash съгласно спецификациите на програмируемото автозавършване bash.
Съставяме командния ред за предаване в wsl.exe, който осигурява правилната настройка на средата, извиква съответната функция за автозавършване и извежда резултатите с разделение по редове.
След това извикваме wsl с командния ред, разделяме изхода с разделители на редове и генерираме за всеки CompletionResults, сортирайки ги и екранирайки символи, като интервали и скоби, които в противен случай биха били неправилно интерпретирани.

В резултат нашите командни оболочки за Linux ще използват точно такова автозавършване, каквото е в bash! Например:

ssh -c -J -m -O -o -Q -w -b

Всяко автозавършване предоставя стойности, специфични за предходния аргумент, четейки конфигурационни данни, като известни хостове, от WSL!

<TAB> ще цикли през параметрите. <Ctrl + пробел> ще покаже всички налични опции.

Освен това, тъй като сега имаме работещо автозавършване на bash, можете да автозавършвате Linux пътища директно в PowerShell!

less /etc/
ls /usr/share/
vim ~/ .bash

В случаите, когато автозавършването на bash не дава резултати, PowerShell се върна към системата по подразбиране с пътища на Windows. Така че можете да използвате и двете пътеки по ваше усмотрение.

Заключение

С помощта на PowerShell и WSL можем да интегрираме Linux команди в Windows като местни приложения. Няма нужда да търсите Win32 версии или Linux утилити или да прекъсвате работния процес, като преминавате в Linux shell. Просто инсталирайте WSL, настройте профила на PowerShell и избройте командите, които искате да импортирате! Богатото автозавършване за параметри на команди и пътища към файлове в Linux и Windows е функционалност, която дори днес липсва в местните команди на Windows.

Целият посочен по-горе изходен код, както и допълнителни съвети за неговото включване в работния процес, са достъпни тук.

Кои Linux команди считате за най-полезни? Какви други познати функции ви липсват при работа в Windows? Пишете в коментарите или на GitHub!

Източник: habr.com

Интегрираме Linux екипи в Windows с помощта на PowerShell и WSL

PowerShell функции

Стандартни опции

Автозавършването на аргументи

Заключение